质量浓度（mg/m³）测试试验
一、试验核心目标与应用场景
质量浓度（mg/m³）用于量化单位体积气体或空气中污染物（如甲醛、粉尘、VOCs）的含量，是环境监测、工业卫生、室内空气质量评估的关键指标。
例如：室内甲醛国标限值为 0.08mg/m³，车间粉尘需≤8mg/m³，测试需精准反映目标物质在空气中的实际浓度水平。
二、主流采样方法与原理
1. 主动采样法（强制抽气）
滤膜采样：适用于粉尘、颗粒物。通过采样泵（流量 10-100L/min）将空气抽过玻璃纤维滤膜，粉尘被截留。采样前后称量滤膜质量（精度 0.1mg），差值除以采样体积即得浓度。如某车间采样 30 分钟（流量 50L/min），滤膜增重 30mg，则粉尘浓度为 30mg/(50L/min×30min)=0.02mg/m³（需换算为标准状态下体积）。
吸附管采样：针对挥发性有机物（VOCs）。空气通过填充 Tenax-TA 吸附剂的采样管（流量 0.5L/min），VOCs 被吸附。采样后用气相色谱仪（GC）加热解析（250℃），根据峰面积计算浓度。如苯采样 1 小时（30L），解析后测得苯质量 15μg，则浓度为 15μg/30L=0.5mg/m³。
2. 被动采样法（无动力扩散）
扩散管法：适用于低浓度、长期监测（如室内甲醛）。
采样管内填充吸附剂（如硅胶），利用分子扩散原理吸附气体。
采样 7 天后，用分光光度计（630nm 波长）测定吸附剂显色深度，换算浓度。
某住宅采样 7 天，测得甲醛质量 0.14mg，采样体积按标准公式计算为 14m³，浓度为 0.14mg/14m³=0.01mg/m³。
三、关键试验步骤与技术要点
1. 采样前准备
流量校准：用皂膜流量计（精度 ±1%）校准采样泵流量。
例如设定流量 10L/min，实测皂膜通过 1L 刻度的时间为 5.8 秒，实际流量 = 60/5.8≈10.3L/min，需调整泵速至标准值。
空白验证：带空白滤膜 / 吸附管到采样点但不采样，用于扣除背景误差。
若空白滤膜增重 0.5mg，实际采样滤膜增重需减去该值。
2. 现场采样操作
点位布设：室内采样需距地面 1.2-1.5m（呼吸带高度），至少设 3 个点（房间对角线三等分点）；车间采样需在污染源下风向，距操作工位 1m 处。
采样时长控制：低浓度污染物（如甲醛）需采样 12 小时以上（如 20L/min×720min=14400L=14.4m³），确保检测值高于方法检出限（如甲醛检出限 0.005mg/m³）。
3. 实验室分析
化学分析法：如甲醛用酚试剂法，采样后加入显色剂，30 分钟内用分光光度计测吸光度，对比标准曲线（如 y=0.5x+0.01，y 为吸光度，x 为浓度）计算结果。
仪器分析法：粉尘滤膜用红外测尘仪（5.8μm 波长）直接测吸光度，VOCs 吸附管则用 GC-MS 联用仪，通过保留时间和质谱图定性，峰面积定量。
四、误差控制与注意事项
湿度影响：当环境湿度＞90% 时，粉尘采样需在滤膜前加装干燥管（氯化钙），否则滤膜吸水会导致质量虚高（如湿度 95% 时实测浓度可能偏高 15%）。
交叉污染：采样管存放需用铝箔密封，避免运输过程中吸附外界污染物（如车载 VOCs 可能污染吸附管，导致苯浓度虚高 0.2mg/m³）。
标准状态换算：实际采样体积需换算为标准大气压（101.3kPa）、25℃下的体积，公式为 V 标 = V 实 ×(T 标 / T 实)×(P 实 / P 标)（虽不写公式，但需手动修正，如实际采样温度 30℃，标准温度 25℃，则 V 标 = V 实 ×298/303）。
五、典型应用案例
新房甲醛检测：采样 12 小时（流量 20L/min，体积 14.4m³），测得甲醛质量 1.152mg，浓度 = 1.152mg/14.4m³=0.08mg/m³（刚好达标）；
车间粉尘监测：采样 30 分钟（流量 100L/min，体积 3m³），滤膜增重 24mg，浓度 = 24mg/3m³=8mg/m³（达到国标限值）。
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